【摘要】： 宇宙射線是來(lái)自于宇宙空間的高能粒子流,是獲得天體信息最重要渠道之一。宇宙射線的起源、加速及傳播是宇宙線物理研究的基本問(wèn)題。宇宙線中的主要成分是帶電粒子,由于帶電粒子受到星際磁場(chǎng)的調(diào)制等作用使得在高度各項(xiàng)同性的宇宙線事例中存在微弱的各向異性跡象。通過(guò)對(duì)他們的觀測(cè),有助于理解空間磁場(chǎng)環(huán)境,從而有助于理解宇宙線的起源和加速等基本問(wèn)題。 本研究工作的主要方面是分析地面宇宙線EAS陣列實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開(kāi)展全天區(qū)掃描研究甚高能宇宙線大尺度各項(xiàng)異性的分析方法。由于地面EAS陣列的實(shí)驗(yàn)性能和數(shù)據(jù)特點(diǎn),人們?cè)谘芯窟^(guò)程中積累起來(lái)多種數(shù)據(jù)分析方法,由于實(shí)驗(yàn)探測(cè)的粗放性使得不同數(shù)據(jù)分析方法給出的略有不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往會(huì)被人們所忽略。我們研究的目的就是分析不同數(shù)據(jù)分析方法到底會(huì)給我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)多大的不同。 論文從宇宙線的能譜和甚高能宇宙線的認(rèn)識(shí)入手,簡(jiǎn)單介紹了探測(cè)宇宙線不同能段的應(yīng)用不同探測(cè)手段,并且簡(jiǎn)要介紹了世界上采用不同探測(cè)手段的有代表性的實(shí)驗(yàn)。第二章中主要分析了大尺度各向異性各種產(chǎn)生的原因的分析,并且介紹了幾個(gè)解釋宇宙線大尺度各向異性的理論模型,以及以太陽(yáng)系為代表闡述了太陽(yáng)磁場(chǎng)影響宇宙線各向異性的原因。第三章詳細(xì)介紹了等天頂角方法全天區(qū)掃描方法的原理和改進(jìn),利用蒙特卡洛模擬數(shù)據(jù)對(duì)方法進(jìn)行了檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果顯示單純的等天頂角全天區(qū)掃描方法,在沒(méi)有大尺度各向異性的時(shí)候給出比較合理的結(jié)果,但是大尺度各向異性的存在使得該方法給出的結(jié)果中存在“假象”;通過(guò)迭代方法的加入使得估計(jì)本底更加科學(xué),給出的結(jié)果更加可信。最后我們簡(jiǎn)要分析了不同方法的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。
【圖文】：

度的高度附近形成極大值（不同能量會(huì)有不同）。隨后，由于大氣對(duì)粒子的吸收，強(qiáng)度又隨大氣密度的增加而逐漸減少。影響地面宇宙線強(qiáng)度的主要因素是大氣壓力和大氣溫度。當(dāng)大氣壓力和大氣溫度變動(dòng)時(shí)，大氣密度和等壓面的高度也相應(yīng)變動(dòng)，因而次級(jí)粒子產(chǎn)生層的高度和粒子的吸收情況也跟著變化，影響到達(dá)地面的粒子強(qiáng)度。要從地面宇宙線強(qiáng)度記錄求出初級(jí)宇宙線強(qiáng)度的變化，大氣因素變化的影響是需要仔細(xì)研究的部分。例如對(duì)于 μ 介子望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，由于介子是不穩(wěn)定粒子，因此大氣效應(yīng)改正應(yīng)該包括氣壓、π 介子產(chǎn)生層（氣壓為 10 帕）的高度和 μ 介子產(chǎn)生層（氣壓為 10～2×10 帕）的溫度變化這 3 項(xiàng)改正。而對(duì)于中子堆來(lái)說(shuō)，由于中子比較穩(wěn)定，，溫度系數(shù)非常小，只須考慮氣壓改正。此外，宇宙線在大氣中產(chǎn)生的電離，會(huì)影響低電離層的電子密度及大氣電導(dǎo)率，從而影響大氣電場(chǎng)和電流，甚至也可能對(duì)天氣過(guò)程產(chǎn)生影響。

3圖 1.2 初級(jí)宇宙線全粒子能譜[3]四、生物物理學(xué)：由于電離作用次級(jí)和初級(jí)的宇宙射線能夠在生物體內(nèi)產(chǎn)生一定的輻射劑量。輻射作為進(jìn)化的誘因的同時(shí)，也作為環(huán)境因素對(duì)生物進(jìn)化過(guò)程中的變異起到定向篩選作用。在早期生物進(jìn)化中，紫外輻射有兩種不同的作用：其促進(jìn)作用可引發(fā)生物體的有性過(guò)程，短波輻射所攜帶的較高能量對(duì)光和生物是有利的；其篩選作用使生物通過(guò)營(yíng)厭氧生活躲避輻射或進(jìn)化出其他能夠抵御輻射的機(jī)制，如產(chǎn)生色素。關(guān)于空間輻射與生物進(jìn)化的關(guān)系已經(jīng)有很多研究。通常是通過(guò)空間搭載模擬空間輻射推動(dòng)生物進(jìn)化
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：P172.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2695401